Page 207 - 低碳环境下的监测与保护

第九章 生态保护中化学计量学研究

六、生态化学计量内稳性

化学计量内稳性是化学计量生态学的核心概念，其强弱与物种的生态策略和
适应性有关。从国内外研究来看，这方面的研究属于一个新兴的领域，研究成

果十分匮乏。已有的研究表明，动物的生态化学计量内稳性相对较强，但变化
范围也较大，P 的内稳性指数为 4~40，P ∶ C 的内稳性指数为 16~161。Yu 对内
蒙古羊草草原 12 种植物的研究表明，维管植物内稳性指数具有很大的变动范围

（1.9~14.5）。总体来看，从早期的原核生物到后期的原核生物，再到单细胞真
核生物和多细胞真核生物，内稳性可能是逐渐增强的，藻类和真菌的内稳性低于
低等植物，低等植物低于高等植物，植物低于动物。与此同时，不同元素的内稳

性也不相同，如 Karimi 和 Folt 对淡水无脊椎动物的研究，N、C、P 的内稳性指
数分别是 34.1、13.8 和 7.7。一般来说，大量元素的内稳性高于微量元素，微量
元素高于非必要元素。此外，关于植物生态化学计量内稳性的影响因子研究表明，

养分的供应状况和光的强度，施肥、物种、器官（地上和地下）、生长发育阶段
和元素都会影响到植物的生态化学计量内稳性。
关于生态化学计量内稳性的生态学和进化学意义，得到学者们的高度重视，
因为这个指标反映了生物对环境变化的生理和生化的适应，其强弱与物种的生态

策略和适应性有关，但研究成果十分有限。Yu 等在内蒙古羊草草原的实验表明，
生态化学计量内稳性高的物种具有较高的优势度和稳定性，这说明生态化学计量
内稳性是生态系统结构、功能和稳定性维持的重要机理，但环境条件（如氮肥添

加）可能会改变生态化学计量内稳性与生态系统特性的关系。由于不同的生态系
统类型间存在巨大差异，生态化学计量内稳性在湿地生态系统的特征亟待研究。

七、生长率与 C ∶ N ∶ P 关系

生物体最基本的组成是元素，特别是 C、N、P，生物的生长过程实质上是对
这些元素的积聚与相对比例的调节过程。因此。生长率是能够从整体上描述生物

生活史策略的核心指标，Sterner 和 Elser 认为，生物体的 C ∶ N ∶ P 与生长率有
很强的关系，在此基础上，产生了生长率假说，即生物体的快速生长需要大量的
核糖体 RNA 合成蛋白质，由于核糖体 RNA 中含有大量的 P，从而使得生长率高

的生物具有较低的 C ∶ P 和 N ∶ P。这一理论的诞生，把细胞和基因机理与生
长率这样的宏观生态结果统一起来，对于拓展与完善生态化学计量学理论意义重

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